TÌM HIỂU CÔNG CỤ EKA HAU TRONG HỖ TRỢ KHẢO SÁT THIẾT KẾ MẠNG WIFI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG o0o TÌM HIỂU CƠNG CỤ EKAHAU TRONG HỖ TRỢ KHẢO SÁT THIẾT KẾ MẠNG WIFI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ Thông tin BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG o0o TÌM HIỂU CƠNG CỤ EKAHAU TRONG HỖ TRỢ KHẢO SÁT THIẾT KẾ MẠNG WIFI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ Thông tin Sinh viên thực : Lê Phương Đạt Mã sinh viên 1512101014 Giáo viên hướng dẫn : TS Ngơ Trường Giang HẢI PHỊNG - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -o0o NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Sinh viên: Lê Phương Đạt Mã sinh viên: Lớp: Ngành: Công nghệ Thông tin CT1901M 1512101014 Tên đề tài: “TÌM HIỂU CƠNG CỤ EKAHAU TRONG HỖ TRỢ KHẢO SÁT THIẾT KẾ MẠNG WIFI” NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp a Nội dung: - Tìm hiểu mạng tổng quan mạng Wifi - Tìm hiểu cơng cụ hỗ trợ khảo sát mạng Ekahau site survey - Triển khai thử nghiệm công cụ Ekahau site survey khảo sát thiết tín hiệu mạng Wifi b Các yêu cầu cần giải - Tìm hiểu vấn đề mạng Wifi - Tìm hiểu cơng cụ Ekahau site survey - Cài đặt, cấu hình cơng cụ Ekahau site survey hỗ trợ khảo sát tín hiệu mạng Wifi Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn Địa điểm thực tập CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: Họ tên: Ngô Trường Giang Học hàm, học vị: Tiến sĩ Cơ quan công tác: Khoa Công nghệ Thông tin Nội dung hướng dẫn: - Tìm hiểu mạng tổng quan mạng Wifi - Tìm hiểu cơng cụ hỗ trợ khảo sát mạng Ekahau site survey - Triển khai thử nghiệm công cụ Ekahau site survey khảo sát tín hiệu mạng Wifi Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên: ………………………………………………………………………………… Học hàm, học vị……………………………………………………………………………… Cơ quan công tác: …………………………………………………………………………… Nội dung hướng dẫn: …………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Đề tài tốt nghiệp giao ngày 14 tháng 10 năm 2019 Yêu cầu hoàn thành trước ngày 10 tháng 01 năm 2020 Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Sinh viên Đã nhận nhiệm vụ: Đ.T.T.N Cán hướng dẫn Đ.T.T.N Lê Phương đạt Ngơ Trường Giang Hải Phịng, ngày tháng năm 2020 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGUT Trần Hữu Nghị CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên: Ngô Trường Giang Cơ quan công tác: Khoa Công nghệ Thông tin Họ tên sinh viên: Lê Phương Đạt Ngành: Công nghệ Thông tin Nội dung hướng dẫn: - Tìm hiểu mạng tổng quan mạng Wifi - Tìm hiểu công cụ hỗ trợ khảo sát mạng Ekahau site survey - Triển khai thử nghiệm công cụ Ekahau site survey khảo sát tín hiệu mạng Wifi Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: - Sinh viên chủ động tìm đọc tài liệu liên quan tới đề tài - Chấp hành kế hoạch, tiến độ đề Đánh giá chất lượng đồ án (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu ): - Lý thuyết: Đồ án trình bày tổng quan mạng wifi, số vấn đề thiết kế mạng wifi, khảo sát tín hiệu mạng wifi với phần mềm Ekahau - Thực nghiệm: Đồ án triển khai cài đặt, cấu hình cơng cụ Ekahau site survey, triển khai thử nghiệm khảo sát tín hiệu mạng wifi dựa vẽ thiết kế sơ để đánh giá thông số kỹ thuật, đề xuất giải pháp phù hợp với yêu cầu đề - Về hình thức: Báo cáo trình bày sáng sủa, bố cục hợp lý - Đồ án đáp ứng yêu cầu đề Ý kiến cán hướng dẫn: Đạt x Không đạt Điểm:…………………………………… Ngày 01 tháng 01 năm 2020 Cán hướng dẫn TS Ngơ Trường Giang QC20-B18 Tìm hiểu công cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Đề tài “Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mang Wifi” nội dung em chọn để nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp sau bốn năm học chương trình đại học ngành cơng nghệ thơng tin trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Để hồn thành q trình nghiên cứu hồn thiện đồ án tốt nghiệp này, lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể quý thầy cô, bạn bè Trường Đại học Dân Lập Hải Phòng Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy cô khoa công nghệ thông tin dìu dắt, chia sẻ kiến thức quý báu suốt trình học tập trường Đặc biệt thầy TS Ngô Trường Giang với tri thức tâm huyết Thầy tạo điều kiện em hoàn thành đồ án tốt nghiệp trường Cuối cùng, em xin cảm ơn người thân, bạn bè bên em, động viên, sẻ chia, giúp đỡ, cổ vũ tinh thần… Đó nguồn động lực giúp em hồn thành chương trình học đồ án tốt nghiệp Hải Phòng, ngày 28 tháng 12 năm 2019 Sinh viên Lê Phương Đạt Lê Phương Đạt _ CT1901M Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WIFI 1.1 Giới thiệu mạng wifi 1.1.1 Lịch sử phát triển mạng wifi 1.1.2 Sự cần thiết việc sử dụng mạng wifi 1.2 Các đặc trưng kỹ thuật mạng wifi 1.2.1 Các chuẩn mạng wifi 1.2.2 Các loại anten đồ thị xạ 11 1.2.3 Các mơ hình kết nối mạng wifi 13 1.2.4 Bảo mật mạng wifi 15 1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tới chất lượng sóng wifi 17 1.3 Thiết kế mạng wifi 20 1.3.1 Các bước khảo sát thiết kế hệ thống mạng Wifi 21 1.3.2 Sự cần thiết việc khảo sát đánh giá 23 1.3.3 Các tiêu chí cho việc thiết kế hệ thống 24 1.3.4 Các thông số cần lưu ý chọn thiết bị phát wifi anten 25 CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT TÍN HIỆU MẠNG WIFI VỚI PHẦN MỀM EKAHAU 2.1 Giới thiệu phần mềm Ekahau 31 31 2.2 Tổng quan giao diện người dung 32 2.3 Các chức Ekahau 32 2.3.1 Map view Error! Bookmark not defined 2.3.2 Tab lập kế hoạch khảo sát 33 2.3.3 Danh sách Acess Point 34 2.4 Cài đặt Ekahau Site Survey 34 2.4.1 Yêu cầu hệ thống giới hạn phần mềm 34 2.4.2 Các bước cài đặt Windows 10 64bit 35 Lê Phương Đạt _ CT1901M Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi CHƯƠNG 3: Đồ án tốt nghiệp THỰC NGHIỆM .38 3.1 Mơ hình triển khai thử nghiệm 38 3.1.1 Phát biểu toán 38 3.1.2 Phương pháp thực 39 3.2 Các bước triển khai 40 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Lê Phương Đạt _ CT1901M Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1-1: Biểu thị kênh băng tần 2.4 19 Hình 1-2: Minh họa phạm vi phủ sóng wifi Hình 1-3 : Minh họa vị trí đặt AP Hình 1-4: Minh họa độ phủ sóng vị trí đặt AP Hình 1-5: Búp sóng loại anten Hình 2-1: Tổng quan giao diện người dùng Hình 2-2: Các cơng cụ phổ biến Ekahau Site Survey Hình 2-3: Giao diện làm việc với Access Point Hình 2-4: Chọn ngơn ngữ hiển thị phần mềm Hình 2-5: Chọn đường dẫn đến thư mục cài đặt Hình 2-6: Đồng ý với điều khoản nhà phát triển Hình 2-7: Kích hoạt quyền phần mềm Hình 2-8: Giao diện người dùng cài đặt xong Hình 3-1: Bản vẽ cảng Mipec Hình 3-2: Bảng thơng số thực tế bãi cảng Mipec Hình 3-3: Thơng số thiết bị phương án Hình 3-4: Thơng số thiết bị phương án Hình 3-5: Thơng số thiết bị phương án Hình 3-6: Thêm đồ vào phần mềm Hình 3-7: Đo kích thước vẽ Hình 3-8: Biểu thị loại kiến trúc giao diện phần mềm Hình 3-9: Vùng cần bao phủ mạng Hình 3-10: Chọn Access Point thích hợp Hình 3-11: Các thơng số Anten Hình 3-12: Điểu chỉnh hướng Anten Hình 3-13: Bảng tổng hợp kết Hình 3-14: Sơ đồ bố trí lắp đặt thiết bị Hình 3-15: Cường độ sóng 2,4GHz Hình 3-16: Tốc độ truyển tải liệu (Data rate) Hình 3-17: Thơng lượng mạng Hình 3-18: Tỉ lệ nhiễu sóng (Signal to Noise Ratio) 21 22 23 29 32 34 34 35 36 36 37 37 38 40 40 41 41 41 42 42 43 44 44 45 46 46 47 48 49 50 Lê Phương Đạt _ CT1901M Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 3.1 Mơ hình triển khai thử nghiệm 3.1.1 Phát biểu tốn Thiết kế hệ thống thiết bị phát sóng Wifi cho cảng Mipec, dựa thiết bị sở hạ tầng có Trạm phát wifi đặt vị trí cố định cột chiếu sáng theo vẽ sau : Hình 3-1: Bản vẽ cảng Mipec Lê Phương Đạt _ CT1901M 38 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Với AP 7161 đặt vị trí cột D2 đến D6, hoạt động băng tần 2,4 Ghz Mỗi AP lắp đặt Anten Yêu cầu kỹ thuật hệ thống phủ sóng wifi bãi:  Tồn tất Access Point sử dụng chung SSID  Phủ sóng tồn mặt bãi cầu tàu, khơng có điểm mù điều kiện container xếp cao tầng  Sóng bắt vị trí, điều kiện thời tiết sản xuất có tốc độ tối thiểu đạt 2Mbps  Tỉ lệ tín hiệu nhiễu tối thiểu: +20dBm  Tiêu chuẩn phủ sóng WLAN 802.11g/n/ac băng tần 2.4GHz 5.0GHz 3.1.2 Phương pháp thực Xét yêu cầu toán, để tiến hành thực chia làm giai đoạn thực sau: Giai đoạn 1: Khảo sát thực tế khu vực cần thiết kế mạng so sánh với liệu cung cấp từ khách hàng Xác định vị trí đặt điểm phát sóng có sẵn xây dựng kế hoạch đặt thêm điểm phát sóng tránh thứ trở tín hiệu sóng Giai đoạn 2: Ước lượng tổng số điểm phát sóng cần thiết cho tồn phạm vi mạng Lập phương án thử nghiệp sử dụng công cụ Ekahau Site Survey để mô Giai đoạn 3: So sánh kết phương án thử nghiệm để đưa thiết kế tối ưu Lê Phương Đạt _ CT1901M 39 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp 3.2 Các bước triển khai Giai đoạn 1: Dưới thông số em thu thập sau khảo sát thực tế nơi thi cơng: Tên tiêu chí Chiều cao contenner Độ suy yếu tín hiệu qua vách container Độ dày thành container Chiều cao cột chiếu sáng từ D1 đến D8 Chiều cao cột chiếu sáng từ D9 đến D22 Số lượng điểm phát sóng có Loại Access Point sử dụng Loại Anten sử dụng Thông số 2,895m db cm 30m 17m AP 7161 14 dBi Sector Hình 3-2: Bảng thơng số thực tế bãi cảng Mipec Giai đoạn 2: Sau khảo sát thực tế em ước lượng tổng số điểm phát sóng cần thiết từ 12 đến 22 điểm đưa phương án thiết kế sau: Phương án 1: Đặt vị trí điểm phát sóng lên tất cột chiếu sáng lại với thông số thiết bị sau: Mô tả Thiết bị Access Point 7161 Thông số kỹ thuật Thiết kế theo tiêu chuẩn IP67 đáp ứng nhu cầu hoạt động trời Antenna Panel dBi Omni Chiều cao Anten cột từ D1 đến D8 28m Chiều cao Anten cột từ D9 đến 15m D22 Công xuất Anten 100mW Góc nghiêng anten so với mặt đất -20o Băng tần 5.0 GHz Tiêu chuẩn wifi 802.11n,g Hình 3-3: Thơng số thiết bị phương án Phương án 2: Thêm điểm phát sóng đặt lại cột chiếu sáng D1,D2,D3,D4,D6,D8,D10,D12,D16,D17,D18,D19,D22 với thông số thiết bị sau: Mô tả Thiết bị Access Point 7161 Lê Phương Đạt _ CT1901M Thông số kỹ thuật Thiết kế theo tiêu chuẩn IP67 đáp 40 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Antenna Panel Chiều cao Anten cột từ D1 đến D8 Chiều cao Anten cột từ D9 đến D22 Công xuất Anten Góc nghiêng anten so với mặt đất Băng tần Tiêu chuẩn wifi Đồ án tốt nghiệp ứng nhu cầu hoạt động trời 14 dBi Sector 28m 15m 100mW -20o 2.4 GHz 802.11n Hình 3-4: Thơng số thiết bị phương án Phương án 3: Đặt vị trí điểm phát sóng lên tất cột chiếu sáng lại với thông số thiết bị sau: Mô tả Thiết bị Access Point 7161 Antenna Panel Chiều cao Anten cột từ D1 đến D8 Chiều cao Anten cột từ D9 đến D22 Công xuất Anten Góc nghiêng anten so với mặt đất Băng tần Tiêu chuẩn wifi Thông số kỹ thuật Thiết kế theo tiêu chuẩn IP67 đáp ứng nhu cầu hoạt động trời 14 dBi Omni 28m 15m 100mW 180o 5,0 GHz 2,4 GHz 802.11n,g Hình 3-5: Thơng số thiết bị phương án Các bước sử dụng Ekahau Site Survey để mô theo phương án đặt ra: Bước 1: Từ giao diện người dùng chọn Add Map tab Map Hình 3-6: Thêm đồ vào phần mềm Lê Phương Đạt _ CT1901M 41 Tìm hiểu công cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Bước 2: Dùng cơng cụ thước để so sánh kích thước vẽ thực tế khách hàng cung cấp Hình 3-7: Đo kích thước vẽ Bước 3: Sử dụng công cụ Wall để thể loại vật liệu cơng trình thực tế bãi Ở bước cần điều chỉnh xác chiều cao, độ dày độ suy hao tín hiệu vật liệu Hình 3-8: Biểu thị loại kiến trúc giao diện phần mềm Bước 4: Sử dụng Coverage Area để khoanh vùng cần bao phủ mạng Lê Phương Đạt _ CT1901M 42 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Hình 3-9: Vùng cần bao phủ mạng Bước 5: Chọn thiết bị AP theo kế hoạch thiết vế đặt vào vị trí vẽ Lê Phương Đạt _ CT1901M 43 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Hình 3-10: Chọn Access Point thích hợp Bước : Điều chỉnh thơng số điển phát sóng Anten theo phương án lập giai đoạn Đảm bảo điểm phát sóng gần có khoảng tần số không trùng để hạn chế chồng lấn tín hiệu làm nhiễu sóng Hình 3-11: Các thông số Anten Bước : Điều chỉnh hướng phát sóng Anten cho tín hiệu xa bao phủ hồn tồn diện tích vùng yêu cầu Lê Phương Đạt _ CT1901M 44 Tìm hiểu công cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Hình 3-12: Điểu chỉnh hướng Anten Bước 8: Kiểm tra độ bao phủ, thông số kỹ thuật so với yêu cầu khách hàng Lê Phương Đạt _ CT1901M 45 Tìm hiểu công cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Giai đoạn 3: Tổng hợp kết phương án thử nghiệm Tên tiêu chí Số lượng thiết bị phát Thơng lượng Tỉ lệ nhiễu sóng Băng tần Phương án Phương án Phương án Yêu cầu tối thiểu Trên thiết bị 22 12 22 Tốc độ tối thiểu 54Mb/s Tốc độ tối thiểu 102 Mb/s Tốc độ tối thiểu 2Mb/s +1dBm +25dBm Tốc độ tối thiểu 90Mb/s +10dBm 5,0GHz 2,4GHz 2,4GHz 5,0 GHz 2,4GHz 5,0GHz +20dBm Hình 3-13: Bảng tổng hợp kết Dựa vào bảng tổng hợp kết em đưa phương án thiết kế bố trí thiết bị Access Point Anten hình vẽ mơ tả bên dưới: Hình 3-14: Sơ đồ bố trí lắp đặt thiết bị Lê Phương Đạt _ CT1901M 46 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Trong thiết kế vị trí lắp Access Point bố trí antenna độ phủ sóng wifi băng tần 2.4GHz cho tồn bãi thể qua sơ đồ sóng, cường độ sóng vị trí bãi hình 3-15 với vật cản container xếp cao tầng tương đương với độ cao 11.58m chất liệu kim loại Hình 3-15: Cường độ sóng 2,4GHz Lê Phương Đạt _ CT1901M 47 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Với mơ hình phủ sóng theo thiết kế tốc độ truyền liệu wifi băng tần 2.4GHz đảm bảo tốc độ kết nối thiết bị đến máy chủ ứng dụng 2Mbps theo yêu cầu chủ đầu tư Thông số tốc độ kết nối mơ tả theo Hình 3-18 Hình 3-16: Tốc độ truyển tải liệu (Data rate) Lê Phương Đạt _ CT1901M 48 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Thông số thông lượng mạng thiết kế thể Hình 3-17 Hình 3-17: Thơng lượng mạng Lê Phương Đạt _ CT1901M 49 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp Hình số 3-18 thể giá trị nhiễu cho vùng phủ sóng đạt +20dBm trở lên Hình 3-18: Chỉ số nhiễu từ (Signal to Noise Ratio) Lê Phương Đạt _ CT1901M 50 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN Đồ án “ Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng Wifi ” đạt kết sau:  Về lý thuyết đồ án trình bày hiểu được:  Lịch sử hình thành phát triển mạng wifi Các đặc trưng kỹ thuật mạng Wifi  Phương pháp khảo sát bước để thiết kế hệ thống mạng wifi  Sử dụng chức phần mềm Ekahau Site Survey Về thực thi đồ án tiến hành:  Triển khai thực thi khảo sát thiết kế hệ thống mạng wifi cảng Mipec- Hải Phòng Những vấn đề tồn cần giải hướng tiếp tục tương lai:  Trong trình thực hiện, lực nhiều hạn chế, nguyên nhân khách quan khác : sở vật chất, khả dịch-hiểu tiếng Anh trình trao đổi diễn đàn công nghệ nên chắn đồ án cịn nhiều sai sót đề tài Em mong nhận đóng góp ý kiến Thầy Cơ bạn để em có thêm kiến thức kinh nghiệm tiếp tục hoàn thiện nội dung nghiên cứu đề tài Lê Phương Đạt _ CT1901M 51 Tìm hiểu cơng cụ Ekahau hỗ trợ khảo sát thiết kế mạng wifi Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].https://nsp.com.vn/vi/kien-thuc/375-kho-sat-trien-khai-he-thong-wi-fitheo-cach-chuyen-nghiep.html [2].https://wrtlink.com/tin-tuc-wifi-marketing/lich-su-ve-mang-khongday-wifi [3].https://avanis.de/importmedia/A3629/PDF/ESS%20User%20Guide.pd f? fbclid=IwAR3ByWM7uVLAfp41cLi7pQaMu3eadPeZaTmj1tjlRX2 3RI0SugEQ6udYvK8 Lê Phương Đạt _ CT1901M 52